شیر دیافراگمی و عملکرد آن یک شیر با حرکت خطی است که برای قطع و وصل و تنظیم جریان از آن استفاده می شود. نام دیافراگمی برای این شیر به انعطاف پذیری دیسک آن اشاره دارد. دیسک این شیر روی نشیمنگاه واقع بر بالای بدنه‌ی شیر جای گرفته است.
میزان نشتی شیرهای دیافراگمی به علت ساختاری که دارند، تقریباً صفر است. به همین علت برای انتقال سیالات خورنده و سمی، سیالات حاوی ذرات جامد، سیالات رادیواکتیوی و کلیه‌ی سیالاتی که می‌توانند موجب آلودگی شوند استفاده می‌شوند. تجهیزات داخلی شیر دیافراگمی در معرض سیال درون لوله قرار نمی‌گیرد و سیالات ویسکوز و چسبنده نمی‌توانند داخل بانت (Bonnet) شیر نفوذ کنند. سیالاتی که باعث انسداد، خوردگی و چسبیدن قطعات دیگر شیر ها می‌شوند، می‌توانند به راحتی و بدون هیچ مشکل و نشتی از شیر دیافراگمی عبور کنند.
در شیر های دیافراگمی استم (Stem) حرکت چرخشی ندارد و این شیرها دارای انواع استم پنهان و استم آشکار هستند. شیرهای استم آشکار و استم پنهان تقریباً مشابه هم هستند با این تفاوت که در شیرهای استم آشکار یک استم بلندتر از داخل اهرم شیر بالا می‌آید و آشکار میشود.
بسیاری از شیرهای دیافراگمی در سرویس های خلأ استفاده می‌شوند. به این منظور باید از شیرهای با بانت (Bonnet) سایز 4 اینچ و بزرگتر استفاده کرد. بانت شیرهای دیافراگمی در حالت استم پنهان توسط یک بوش آب بندی، و در حالت استم آشکار توسط یک بوش آب بندی به همراه یک O-ring پوشش داده میشود.
از آن جایی که شیرهای دیافراگمی معمولاً برای مواد خطرناک و سمی استفاده می‌شوند، زمان خراب شدن اتفاقی شیر دیافراگمی باید توجه داشت که مواد خطرناک به داخل محیط نفوذ نکنند. اگر مواد عبوری از شیر دیافراگمی خیلی خطرناک باشد باید شرایطی فراهم شود تا از طریق سیستم های کنترلی بتوان از راه دور شیر را تنظیم و باز و بسته کرد.
روش کنترل شیر دیافراگمی
شیرهای دیافراگمی از یک دیافراگم انعطاف پذیر استفاده می کنند که توسط یک میله یکپارچه به کمپرسور وصل شده است. به جای تنگ کردن بوشن برای انسداد جریان سیال، دیافراگم در تماس با کف بدنه شیر قرار می گیرد و به این ترتیب جریان سیال را قطع می کند.
شیرهای دیافراگمی دستی انتخابی ایده آل برای کنترل جریان سیال هستند زیرا مجرایی متغیر و دقیق برای کنترل افت فشار در درون شیر ایجاد می کنند. دسته (فلکه) شیر چرخانده می شود تا میزان مطلوب سیال عبوری از شیر تنظیم گردد. برای باز و بسته کردن، دسته شیر چرخانده می شود تا کمپرسور دیافراگم را به سمت کف بدنۀ شیر فشار دهد و جریان سیال را مسدود کند یا از کف شیر به سمت بالا حرکت کرده و سیال را از درون شیر عبور دهد.
مکانیزم شیرهای دیافراگمی
شیر دیافراگمی و عملکرد آن ، شیر های دیافراگمی از لحاظ مکانیزم و ساختار داخلی به دو دسته کلی تقسیم بندی می شوند، دسته اول شامل رایج ترین و پر کاربرد ترین آن ها یعنی شیر های غیر تراز یا زینی که به شیر های دیافراگمی سوپاپی (Weir) نیز معروف هستند، می شود، به این صورت که محفظه یا کورس داخلی شیر دارای یک برآمدگی و بلندی نسبی است که با فشاری که از طریق کمپرسور به دیافراگم وارد شده بر روی نوک برآمدگی (نشیمنگاه) نشسته و عبور جریان متوقف شده و عملیات آب بندی کامل خواهد شد. این دسته از شیر های دیافراگمی به دلایلی همچون آب بندی مؤثرتر، کنترل بهتر جریان سیال و عمر طولانی تر دیافراگم در بین مصرف کنندگان محبوب هستند.
دسته دوم به شیر های دیافراگمی تراز یا خط مستقیم تعلق دارد که مکانیزم آن ها به سیال اجازه ورود و خروج بدون هیچگونه مزاحمتی را می دهد.
در شیر دیافراگمی و عملکرد آن یک دیافراگم (غشا) قابل انعطاف توسط یک میله (Stud) یکپارچه با دیافراگم به قسمت فشار دهنده (کمپرسور) شیر متصل گردیده است. فشار دهنده (کمپرسور) به وسیله محور (Stem) شیر به بالا و پایین حرکت می کند. هنگامی که فشار دهنده (کمپرسور) به سمت بالا حرکت کند، دیافراگم شیر بالا می رود و اگر حرکت فشار دهنده به سمت پایین باشد، شکل انتهایی شیر را به خود می گیرد و جریان را متوقف می کند.
علت نام گذاری شیر دیافراگمی
شیر دیافراگمی و عملکرد آن ، شیری است با حركت خطی كه در موارد بازكردن مسير، تنظيم ميزان جريان و همچنين بستن مسير سيال مورد استفاده قرار می گيرد.
علت نامگذاری اين شير بخاطر وجود يك ديسك قابل انعطاف در درون آن می باشد كه با Seat شير در قسمت بالای شير جهت ايجاد يك آب بندی مناسب قرار گرفته است.
انواع شیرهای دیافراگمی
شیرهای دیافراگمی جز شیرآلات صنعتی محسوب می شوند و در دو نوع اصلی موجود هستند:
نوع زینی Weir-Type Diaphragm Valves و نوع یکراست Straight Through Type Diaphragm Valves
هر دو نوع شیر دارای ساختار پایۀ مشابهی هستند اما بدنه و دیافراگم متفاوتی دارند.
طرح زینی شکل پرطرفدارترین نوع شیر دیافراگمی است و برای کاربردهای عمومی یا سرویس های خورنده و ساینده بسیار مناسب است. بهترین کاربرد آن ها در کنترل جریان های کوچک است. بدنه شیرهای دیافراگمی زینی دارای یک لبۀ برجسته است که در تماس با دیافراگم قرار می گیرد. شیرهای زینی دارای دیافراگم کوچک تر هستند زیرا نیاز به کشیدگی زیاد قطعه نیست.
قطعه می تواند سنگین تر باشد و بنابراین شیر را می توان برای سرویس های فشار بالا و خلاء استفاده کرد. طرح زینی از یک کمپرسور دو تکه تشکیل شده است. برای ایجاد یک مجرای نسبتاً کوچک در مرکز شیر، اولین چرخش استم (Stem) شیر باعث بالارفتن یک کمپرسور داخلی می شود و به جای اینکه کل دیافراگم در هنگام بازشدن شیر، زین را بلند کند فقط بخش مرکزی دیافراگم بلند می شود. وقتی کمپرسور داخلی باز شد، کمپرسور خارجی نیز همراستا با کمپرسور داخلی بلند می شود و کنترل جریان اضافی نیز شبیه کارکرد کنترلی در شیرهای دیگر است.
بدنه های نوع زینی دارای پوشش هایی هستند که برای مایعات یا گازهای خطرناک توصیه می شود زیرا در صورت خراب شدن دیافراگم، مواد خطرناک به سیستم های مجاور نشت نمی کنند. این شیرها برای صنایع فرآوری غذایی نیز توصیه می‌شوند زیرا دارای بدنۀ خود تخلیه گر هستند.
شیر دیافراگمی نوع زینی Weir-Type Diaphragm Valves
نوع یکراست را می توان در موقعیت هایی استفاده کرد که جهت جریان در درون سیستم تغییر می کند. کف بدنۀ این شیرها صاف است و با جریان سیال موازی است. این طراحی باعث می شود که سیال بدون ممانعت از درون شیر عبور کند. دیافراگم باید از ماده ای انعطاف پذیر ساخته شود تا این مکانیزم بتواند به کف بدنۀ شیر برسد؛ این مسئله می تواند باعث کوتاهی عمر دیافراگم شود. استفاده از این شیرها برای لجن، دوغاب و دیگر سیالات چسبناک بسیار عالی است اما برای سیالات با دمای بالا مناسب نیستند.
شیر دیافراگمی یکراست Straight Through Type Diaphragm Valves
هر دو نوع شیر مسیر ساده و کارآمدی برای جریان سیال ایجاد می کنند به طوری که حداقل افت فشار در شیر رخ می‌دهد.
مزایای شیر دیافراگمی
شیر دیافراگمی و عملکرد آن ،در شیر دیافراگمی، پکینگ آب بندی وجود ندارد و می توان با اطمینان گفت نشتی در اطراف محور (Stem) صفر می باشد که این به خاطر عدم تماس سیال با قسمت های متحرک شیر می باشد.
تعمیرات را می توان درون خط برای تعویض دیافراگم با باز کردن پرچ های بونت (Bonnet) به راحتی انجام داد. از نظر اقتصادی زمان خواب خط کم می باشد و کاملاً به صرفه است.
شیر دیافراگمی و تجهیزات آن ها بخاطر ساختاری که دارند برای انواع سیستم ها بسیار مقرون به صرفه هستند. با توجه به ساختار شیر دیافراگمی، سیالات چسبنده و ذرات مضر که باعث مسدود شدن خطوط و شیرآلات دیگر می شوند، به راحتی از شیر دیافراگمی عبور می کند.
این شیر با دارا بودن بخش دیافراگم باعث جلوگیری از آسیب رساندن ذرات و جلوگیری از سایش تجهیزات فوقانی شیر می شود. چگونگی نصب این شیرآلات محدود به زاویه خاص نمی باشد و در زوایای مختلف امکان نصب وجود دارد.
- کاربری و قابلیت باز و بست آسان
- قابلیت کنترل جریان های محدود
- امکان تعویض لاینر توسط اپراتور
کلام آخر
شیرهای دیافراگمی از جنسهای مختلفی ساخته شدهاند. شیرهای دیافراگمی استیل و شیرهای دیافراگمی چدنی دو نوع از شیرهای پر کاربرد در بازار هستند. شیرهای دیافراگمی استیل در صنایع غذایی مورد استفاده قرار میگیرند. خرید شیر دیافراگمی برای بسیاری از صنایع قابل توجه است. در بازار شیرهای دیافراگمی بسیار پرفروش هستند. فروش شیر دیافراگمی به صورت اینترنتی نیز انجام میشود. برای خرید شیر دیافراگمی به وبسایت فانو مراجعه کنید.
